Freie Enthalpie
Die freie Enthalpie ist ein Maß für die Triebkraft eines Prozesses und wird mit G abgekürzt. Sie wird durch die Reaktionsenthalpie und -entropie bestimmt und nach der Gibbs-Helmholtz-Gleichung berechnet:
ΔG = ΔH – ΔS ∙T
Gibbs-Helmholtz-Gleichung
Die freie Enthalpie wird durch die Enthalpie (H), die Entropie (S) und die vorherrschende Temperatur (T) in Kelvin bestimmt.
Mithilfe der freien Enthalpie kann eine definitive Aussage über die „Freiwilligkeit“ des Reaktionsablaufs getroffen werden. Man unterscheidet zwischen der Abgabe und Aufnahme von Energie, der Exergonie und Endergonie. Die Reaktionsform wird durch den Wert von G charakterisiert.
ΔG < 0: Reaktion läuft freiwilig ab $\Rightarrow$ exergonische ReaktionΔG > 0: Reaktion läuft nicht freiwillig ab $\Rightarrow$ endergonische Reaktion
Es gibt folgende Möglichkeiten der Kombination von ΔH und ΔS:
H < 0 | S > 0 | ΔG < 0, immer freiwillig | T ist für die Intensität bestimmend |
H < 0 | S < 0 | temperaturabhängig freiwillig | Dissoziation eines molekularen Gases |
H > 0 | S > 0 | freiwillig möglich | Ammoniaksynthese |
H > 0 | S < 0 | thermisch nicht möglich! | Photosynthese |
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